Учёные обнаружили молекулярную основу щелочного вкуса
Исследовательская группа под руководством доктора философии Яли Чжана из Центра химических чувств Монелла обнаружила ранее неизвестный хлоридный ионный канал, который является рецептором щелочного вкуса. Работа опубликована в журнале Nature Metabolism.
Ключевое открытие
- Учёные идентифицировали новый хлоридный ионный канал, названный Alkaliphile (Alka), как рецептор, отвечающий за восприятие щелочного pH (высокого pH) у плодовых мушек.
- Этот рецептор экспрессируется в их нейронах вкусовых рецепторов (GRNs).
Как работает рецептор Alka
- Alka формирует канал для ионов хлора (Cl-), который активируется непосредственно гидроксид-ионами (OH-).
- Внутри нейрона GRN концентрация Cl- обычно выше, чем снаружи.
- При контакте со щелочной средой канал Alka открывается, и отрицательно заряженные ионы Cl- вытекают из клетки.
- Этот выход Cl- активирует нейрон GRN, который посылает сигнал в мозг мухи о том, что пища щелочная и её следует избегать.
Значение для поведения
- Мухи дикого типа избегают щелочной пищи из-за её потенциальной токсичности (высокий pH может сокращать продолжительность жизни).
- Мухи с отключённым геном Alka теряют способность отличать щелочную пищу от нейтральной.
- С помощью оптогенетических инструментов учёные показали, что искусственная активация нейронов, содержащих Alka, заставляет мух отказываться даже от сладкой пищи.
Выводы и перспективы
- Исследование доказывает существование отдельного вкусового качества — щелочного вкуса.
- «Наша работа показывает, что Cl- и Cl--каналы, которые долгое время оставались без внимания, играют решающую роль во вкусовой передаче сигналов в мозг», — заявил Яли Чжан.
- В будущем команда планирует исследовать, существуют ли аналогичные детекторы высокого pH у млекопитающих.